電氣工程概論答案

大型電力系統(tǒng)能帶來那些技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益：①提高供電的可靠性②減少系統(tǒng)裝機(jī)容量③減少系統(tǒng)備用容量④采用高效率大容量的發(fā)電機(jī)組⑤合理利用資源，充分發(fā)揮水電在系統(tǒng)中的作用。⑴電力系統(tǒng)的主要特點(diǎn)：①電能不能大量?jī)?chǔ)存②暫態(tài)過程十分短暫③地區(qū)性特點(diǎn)較強(qiáng)④與國(guó)民經(jīng)濟(jì)密切相關(guān)。⑵對(duì)電力系統(tǒng)的要求：①為用戶提供充足的電力②保證供電的安全可靠③保證良好的電能質(zhì)量④提高電力系統(tǒng)運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性簡(jiǎn)述衡量電能質(zhì)量的主要指標(biāo)，并舉例說明其重要性。①電壓：電熱裝置消耗的功率與電壓的平方成正比，過高的電壓將損壞設(shè)備，過低的電壓則達(dá)不到所需要的溫度。②頻率：頻率降低將使電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速下降，影響生產(chǎn)效率和電機(jī)的壽命；頻率增高會(huì)使轉(zhuǎn)速上升，增加功率消耗，使經(jīng)濟(jì)性降低。③波形：影響電機(jī)的正常運(yùn)行和效率，危害電氣設(shè)備的安全運(yùn)行，例如諧波放大或諧振過電壓燒壞變電站中無(wú)功補(bǔ)償電容器。為什么要規(guī)定電力系統(tǒng)額定電壓？簡(jiǎn)述發(fā)電機(jī)變壓器和電力線路的額定電壓與電力系統(tǒng)額定電壓之間的關(guān)系。①對(duì)一個(gè)國(guó)家來說不可能建設(shè)一條輸電線路就確定一個(gè)電壓等級(jí)，這樣會(huì)造成設(shè)備通用性差，備用設(shè)備增加，網(wǎng)絡(luò)連接和管理都困難。因此為了使電力系統(tǒng)和電氣設(shè)備制造廠的生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化系列化和統(tǒng)一化，電力系統(tǒng)的電壓等級(jí)應(yīng)有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。②發(fā)電機(jī)比系統(tǒng)額定電壓高5%。變壓器一次繞組和系統(tǒng)額定電壓相等，二次繞組比系統(tǒng)額定電壓高10%。電力線路的額定電壓和系統(tǒng)額定電壓相等。①互感器的分類：電壓互感器和電流互感器。②原理：電磁感應(yīng)原理③作用：電壓互感器是一種電壓變換裝置，有電壓變換和隔離兩重作用，它將高電壓轉(zhuǎn)變?yōu)榈碗妷海ㄒ话銥?00V），供給儀表和繼電保護(hù)裝置實(shí)現(xiàn)測(cè)量、計(jì)量、保護(hù)等作用。電流互感器是一種電流變換裝置，有電流變換和隔離兩重作用，它將大電流轉(zhuǎn)變?yōu)榈蛪盒‰娏鳎ㄒ话銥?A），供給儀表和繼電保護(hù)裝置實(shí)現(xiàn)測(cè)量、計(jì)量、保護(hù)等作用。④使用注意事項(xiàng)：電流互感器工作時(shí)二次側(cè)不能開路，電壓互感器工作時(shí)二次側(cè)不能短路。它們二者二次側(cè)必需有一端接地。⑤斷路器的功能：利用斷路器的控制作用，根據(jù)電網(wǎng)運(yùn)行的需要，將一部分電力設(shè)備或線路投入或退出運(yùn)行；當(dāng)電力設(shè)備或線路發(fā)生故障時(shí)，通過繼電保護(hù)裝置作用于斷路器，將故障部分從電網(wǎng)中迅速切除，保證其他部分的正常運(yùn)行。電氣主接線的基本接線形式：匯流母線（單母線，單母線分段，單母線分段帶旁路母線,雙母線，雙母線分段，雙母線帶旁路母線，一臺(tái)半斷路器接線）和無(wú)匯流母線(單元接線，橋形接線，角形接線)直流輸電的優(yōu)缺點(diǎn)及使用范圍：①優(yōu)點(diǎn)⑴線路造價(jià)低，年運(yùn)行費(fèi)用?、茮]有交流輸電的運(yùn)行穩(wěn)定問題⑶能限制短路電流⑷調(diào)節(jié)速度快，運(yùn)行可靠。②缺點(diǎn)⑴換流站比交流變電站的投資大，運(yùn)行費(fèi)用高⑵消耗大量的無(wú)功功率⑶產(chǎn)生諧波影響⑷缺乏直流斷路器。③使用范圍：⑴遠(yuǎn)距離大容量輸電⑵海底電纜送電⑶交流電力系統(tǒng)之間的非同步聯(lián)絡(luò)⑷向用電密集的大城市供電。負(fù)荷曲線：描述在某一段時(shí)間內(nèi)用電負(fù)荷大小隨時(shí)間變化規(guī)律的曲線。各類負(fù)荷曲線的作用①日負(fù)荷曲線：對(duì)電力系統(tǒng)的規(guī)劃設(shè)計(jì)和運(yùn)行十分有用，它是安排日發(fā)電計(jì)劃，確定各發(fā)電廠發(fā)電任務(wù)和系統(tǒng)運(yùn)行方式以及計(jì)算用戶日用電量等的重要依據(jù)。②年負(fù)荷曲線：用來制定發(fā)電機(jī)組的檢修計(jì)劃，并為新建或擴(kuò)建發(fā)電廠的裝機(jī)容量提供依據(jù)。①年最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)：用戶始終保持最大負(fù)荷Pmax運(yùn)行，經(jīng)過Tmax時(shí)間后所消耗的電能恰好等于全年的實(shí)際耗電量，則Tmax為年最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)。②作用：在一定程度上反應(yīng)用戶的用電特點(diǎn)。用戶的性質(zhì)不同、生產(chǎn)班次不同、環(huán)境條件不同，其年最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)也不同。電力系統(tǒng)中性點(diǎn)接地方式及適用范圍：①中性點(diǎn)不接地（3~60KV）②中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地（3~6kv電力網(wǎng)，I>30。10KV電力網(wǎng)，I>20。35~60KV電力網(wǎng)，I>10）③中性點(diǎn)直接接地（220~380V）④中性點(diǎn)經(jīng)電阻接地（大電阻接地適用于接地故障電流小于10A系統(tǒng)，小電阻接地一般在100~1000A間）。消弧線圈一般應(yīng)當(dāng)運(yùn)行在過補(bǔ)償狀態(tài)：采用過補(bǔ)償方式時(shí)，當(dāng)電力網(wǎng)運(yùn)行方式改變而切除部分電路時(shí)，也不會(huì)發(fā)展為全補(bǔ)償方式，致使電力網(wǎng)發(fā)生諧振。同時(shí)消弧線圈有一定的裕度，今后電力網(wǎng)發(fā)展，線路增多、對(duì)地電容增加后，原有消弧線圈還能繼續(xù)使用。電力系統(tǒng)保護(hù)接地方式及作用：方式：IT,TT,TN。作用：Imax=IeRe/（Rman+RtRe）由公式可見增加腳與地面的接觸電阻Rt，減少保護(hù)接地電阻Re，均可在一定范圍內(nèi)減少流過人體的電流。電力系統(tǒng)保護(hù)接零方式及其作用：方式：TN-S,TN-C,TN-C-S。作用：①正常供電情況下能維持相線的對(duì)地電壓不變，從而可向外提供380/220兩種不同的電壓。②既能減小人體的接觸電壓，同時(shí)還可以適當(dāng)降低對(duì)電氣設(shè)備的絕緣要求，利于制造和降低造價(jià)。③可以避免高壓電竄到低壓側(cè)的危險(xiǎn)。電壓損耗=(U1-U2)/Un電壓偏移=（U-Un）/Un電力系統(tǒng)的無(wú)功電源有：發(fā)電機(jī)、同步調(diào)相機(jī)、電力電容器、靜止補(bǔ)償器。中樞點(diǎn)的概念：反應(yīng)系統(tǒng)電壓水平的主要發(fā)電廠或樞紐變電站的母線，系統(tǒng)中大部分負(fù)荷由這些節(jié)點(diǎn)供電。⑴為什么電力系統(tǒng)無(wú)功功率不足會(huì)導(dǎo)致電壓下降：負(fù)載增加后，系統(tǒng)的無(wú)功電源已不能滿足在電壓Ua下無(wú)功平衡的需要，因而只好降低電壓水平以取得較低電壓水平下的無(wú)功功率⑵電力系統(tǒng)的調(diào)壓措施有哪些：①發(fā)電機(jī)調(diào)壓②改變變壓器的變比調(diào)壓③利用無(wú)功功率補(bǔ)償調(diào)壓④改變輸電線路的參數(shù)調(diào)壓短路的概念：電力系統(tǒng)中一切不正常的相與相之間或相與地之間發(fā)生通路的情況。⑴短路的原因：①電氣設(shè)備絕緣損壞②運(yùn)行人員誤操作③其他原因鳥獸跨接、大風(fēng)、雨雪等⑵后果：①產(chǎn)生大電流因此會(huì)產(chǎn)生大量的熱量，損毀設(shè)備②造成低電壓：它會(huì)使電氣設(shè)備無(wú)法正常工作③干擾抑制與破壞系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行④.線損，熱損，無(wú)功功率等增大⑤影響通信，通訊等短路的類型：：三相短路，兩相短路，單相對(duì)地短路和兩相接地短路短路電流的周期分量：短路電流的強(qiáng)制分量，由電動(dòng)勢(shì)的作用所產(chǎn)生的，與電源電動(dòng)勢(shì)具有相同的變化規(guī)律，幅值在暫態(tài)過程中保持不變，由于此分量是周期性變化的，故稱為短路電流的周期分量。短路電流的非周期分量：短路電流的自由分量與外加電源無(wú)關(guān)，隨時(shí)間而衰減至零，它是一個(gè)依指數(shù)規(guī)律而衰減的直流電流，通常稱為短路電流的非周期分量⑴繼電保護(hù)裝置：能反應(yīng)電力系統(tǒng)中電氣元件故障或不正常運(yùn)行狀態(tài)并動(dòng)作于斷路器跳閘或發(fā)出指示信號(hào)的一種自動(dòng)裝置。⑵基本任務(wù)：①自動(dòng)、迅速、有選擇的將故障元件從電力系統(tǒng)中切除，使故障元件免于繼續(xù)遭到破壞并保證非故障元件迅速恢復(fù)正常運(yùn)行②反應(yīng)電氣元件的不正常工作狀態(tài)并根據(jù)實(shí)際運(yùn)行條件做出不同反應(yīng)。操作電源的分類：交流操作電源和直流操作電源對(duì)繼電保護(hù)裝置的要求：有選擇性、動(dòng)作迅速、靈敏度好、可靠性高。電流保護(hù)的接線方式：完全星形接線和不完全星形接線。過電壓的分類：外部過電壓和內(nèi)部過電壓。諧振過電壓的類型：線性諧振、參數(shù)諧振、鐵磁諧振。架空輸電線路的防雷保護(hù)措施：架設(shè)避雷線、降低桿塔接地電阻、采用中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地、裝設(shè)